Especiação de metais (Fe e Mn) e evidências de processos de oxirredução em lagoa hipersalina/alcalina na costa do Rio de Janeiro, Brasil

A lagoa Brejo do Espinho é um sistema em sedimentação de grande importância devido à vasta ocorrência de estruturas microbianas, com diversas pesquisas demonstrando a associação entre precipitação de dolomita e sulfato-redução por microrganismos. Em condições experimentais, estudos constataram elevados teores de H2S associados aos sedimentos, indicando a existência de processos de sulfato-redução. Isso é influenciado fortemente pelos baixos valores de potencial de oxirredução (Eh), podendo ocasionar alterações na especiação de metais causando mudanças geoquímica no sedimento. O presente estudo teve como objetivos determinar a distribuição das espécies de Fe e Mn, bem como a formação de minerais na lagoa hipersalina-alcalina Brejo do Espinho, localizada na região dos Lagos, no litoral fluminense. A coleta de sedimentos de fundo foi realizada em três pontos e diferentes profundidades: BE-P1 (0-4, 4-28, 28-52, 52-73 e 73-92 cm), BE-P2 (0-11, 11-34, 34-50, 50-72 e 72-87 cm), BE-P3 (0-4, 4-12, 12-29, 29-58 e 58-70 cm). Para a extração sequencial foi usada uma combinação de métodos permitindo associar o Fe e o Mn a 6 frações: fração trocável (F1), carbonática (F2), ferrihidrita (F3), lepidocrocita (F4), goethita e hematita (F5) e pirita (F6). O grau de piritização do Fe (DOP %) e do Mn (Mn-DTMP %) foi determinado. O Eh e pH foram medidos no campo. Os valores de Eh (-104 mV a +189 mV) indicaram condições redutoras e o pH apresentou condições de alcalinidade em todos os pontos e profundidades (pH > 8). Há predomínio de Fe incorporado a óxidos de ferro de baixa cristalinidade (F3= ferrihidrita e F4= lepidocrocita), facilmente reduzíveis nas camadas superficiais, e um aumento de Fe associado a F6 nas camadas mais profundas do ponto BE-P1 (28-52 cm e 73-92 cm) e BE-P2 (72- 87 cm) foram observados. O DOP aumentou no ponto BE-P1 (28-52 cm = 58,8 %; 73-92 cm = 55,1 %), o que indica incorporação na F6 após a redução de sulfato, como sulfetos ferrosos. O Mn está associado, sobretudo, à F1 (66 % a 79 %), embora a F2 também tenha apresentado valores altos (12,8 % a 13 %) em comparação ao Fe. O teor de Mn associado à F6 foi baixo em todos os pontos e profundidades (< 0,02 µmol g-1) e, consequentemente, o Mn-DTMP foi reduzido (< 1,1 %). O Mn pode ter sido adsorvido a carbonato de cálcio presente nos sedimentos e/ou formado carbonatos de manganês. Apesar da dominância do processo de sulfato-redução no ambiente e formação da pirita, os resultados mostram que o Fe pode se associar a outros componentes mais instáveis da fase sólida (óxidos de baixa cristalinidade para o Fe) e, para o Mn, há associação com os carbonatos, que dominam a fase sólida dos sedimentos.